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1、數(shù)字信號處理Digital Signal Processing(DSP),教師：黃聯(lián)芬 Tel:2185873(O) Email:,教科書,數(shù)字信號處理教程(第二版） 數(shù)字信號處理習(xí)題解答 程佩青 清華大學(xué)出版社,參考書,1.數(shù)字信號處理 數(shù)字信號處理習(xí)題解答 丁玉美 西安電子科技大學(xué)出版社 2.數(shù)字信號處理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) Digital Signal Processing SystemAnalysis and DesignPaulo S.R.Diniz Eduardo A.B. da Silva Sergio L.Netto 著 電子工業(yè)出版社（英文版）,參

2、考書,3.離散時(shí)間信號處理 美A.V奧本海姆 R.W.謝弗編 科學(xué)出版社 4.Signal Processing 信號處理導(dǎo)論 Sophocles J.Orfanids(奧法尼索斯S.J) 清華大學(xué)出版社 5.基于Matlab的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)--信號處理 樓順天 李博菡 編著 西安電子科大出版社,講授內(nèi)容,1.緒論--DSP的發(fā)展和應(yīng)用 2.連續(xù)信號的抽樣（書上第一章及第二章部分） 3.離散付里葉變換DFT(書上第三章） 4.快速付里葉變換FFT（書上第四章） 5.數(shù)字濾波器(DF)的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法（書第五章） 6.IIR DF的設(shè)計(jì)(無限長單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

3、)（書第六章） 7.FIR DF 的設(shè)計(jì)(有限長單位沖激響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì))（書第七章） 8.數(shù)字信號處理中有限字長效應(yīng)A/D 、 DF(主要介紹)、 FFT 、D/A（書第八章） 9.自適應(yīng)數(shù)字濾波器（補(bǔ)充見張?jiān)獏⒖紩?第一章緒論,第一節(jié)什么是數(shù)字信號處理,數(shù)字信號處理（DSP）（Digital signal processing),數(shù)字信號處理: 是20世紀(jì)60年代，隨著信息學(xué)科和計(jì)算機(jī)學(xué)科的高速發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。它的重要性日益在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中表現(xiàn)出來。,一、數(shù)字信號處理(DSP)(Digital Signal Processing),數(shù)字信號處理是把信號用數(shù)字或符

4、號表示成序列，通過計(jì)算機(jī)或通用（專用）信號處理設(shè)備，用數(shù)字的數(shù)值計(jì)算方法處理，達(dá)到提取有用信息便于應(yīng)用的目的。 例如：濾波、檢測、變換、增強(qiáng)、估計(jì)、識(shí)別、參數(shù)提取、頻譜分析等。 對于DSP:狹義理解可為Digital Signal Processor 數(shù)字信號處理器。廣義理解可為Digital Signal Processing 譯為數(shù)字信號處理技術(shù)。在此我們討論的DSP的概念是指廣義的理解。,二、信號、系統(tǒng)和信號處理1.信號(復(fù)習(xí)),信號是一種物理體現(xiàn)。或是傳遞信息的函數(shù)。而信息是信號的具體內(nèi)容。,（1）信號的最基本的參數(shù),頻率和幅度 3-30kHz:Very low frequency V

5、LF(潛水艇導(dǎo)航)甚低頻 30-300kHz:Low frequency LF(潛水艇通信)低頻 3003000kHz:Medium frequency(調(diào)幅廣播)中頻 3-30MHz:High frequency(HF)(無線電愛好者，國際廣播，軍事通信 無繩電話，電報(bào)，傳真)高頻 30-300MHz:Very High frequency(VHF)(調(diào)頻FM，甚高頻電視) 0.33GHz:Ultra high frequency(UHF)(UHF電視，蜂窩電話，雷達(dá)，微波，個(gè)人通信)超高頻 頻率低20Hz范圍，稱為次聲波，它不能被聽到，當(dāng)強(qiáng)度足夠大，能被感覺到。(處于VLF Very lo

6、w frequency)甚低頻 頻率20Hz20KHz稱為聲波，Low frequency (處于LF)低頻 頻率20KHz稱為超聲波 ，具有方向性，可以成束(處于LF),（2）信號分類,同一種信號，如電信號，可從不同角度進(jìn)行分類： （a）一維信號、二維信號、矢量信號 （b）周期信號和非周期信號 （c）確定性信號和隨機(jī)信號 （d）能量信號和功率信號 （e）連續(xù)信號、離散信號 （f）模擬信號和數(shù)字信號,（d）能量信號和功率信號,若信號能量E有限，則稱為能量信號； 若信號功率P有限，則稱為功率信號； 信號能量E可表示為,信號功率P可表示為,周期信號及隨機(jī)信號一定是功率信號； 非周期的絕對可積（和）

7、信號一定是能量信號。,(e)連續(xù)時(shí)間信號和離散時(shí)間信號,信號的變量的一般有時(shí)間與幅值，其取值方式有連續(xù)與離散兩種。 時(shí)間取值方式可分為連續(xù)時(shí)間與離散時(shí)間兩種。 信號幅值的取值方式可分為連續(xù)與離散兩種方式（幅值的離散稱之為量化）。 連續(xù)時(shí)間信號：其時(shí)間是連續(xù)的，幅值可以是連續(xù)的也可以是離散（量化）的。 離散時(shí)間信號：時(shí)間是離散，幅值是連續(xù)的。,(f)模擬信號和數(shù)字信號,模擬信號：指時(shí)間連續(xù)、幅度連續(xù)的信號。 數(shù)字信號：時(shí)間和幅度上都是離散（量化）的信號。故數(shù)字信號可用一序列的數(shù)表示，而每個(gè)數(shù)又可表示為二制碼的形式。,,,,x(t),t,,,,x(tn),tn,,,,x(n),n,,,,,,,,,

8、,,,,,,,,,,,,,,,,,,采樣,模數(shù),保持,轉(zhuǎn)換,2、系統(tǒng) (復(fù)習(xí)),系統(tǒng)：處理信號的物理設(shè)備?；蛘哒f，凡是能將信號加以變換以達(dá)到人們要求的各種設(shè)備稱之。,系統(tǒng)分類,按所處理的信號種類的不同可將系統(tǒng)分為四類： （a）連續(xù)時(shí)間系統(tǒng) （b）離散時(shí)間系統(tǒng) （c）模擬系統(tǒng) （d）數(shù)字系統(tǒng),3、信號處理,信號處理是研究系統(tǒng)對含有信息的信號進(jìn)行處理（變換），以獲得人們所希望的信號，從而達(dá)到提取信息、便于利用的一門學(xué)科。,,系統(tǒng),,處理,y(t),x(t),(1)信號處理的內(nèi)容,濾波 變換 檢測 譜分析 估計(jì) 壓縮 識(shí)別 等一系列的加工處理。,（2）數(shù)字信號處理引入,多數(shù)科學(xué)和工程中遇到的是模擬信

9、號。 以前都是研究模擬信號處理的理論和實(shí)現(xiàn)。 模擬信號處理缺點(diǎn)：難以做到高精度，受環(huán)境影響較大，可靠性差，且不靈活等。 隨著大規(guī)模集成電路以及數(shù)字計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，加之從60年代末以來數(shù)字信號處理理論和技術(shù)的成熟和完善，用數(shù)字方法來處理信號，即數(shù)字信號處理，已逐漸取代模擬信號處理。 隨著信息時(shí)代、數(shù)字世界的到來，數(shù)字信號處理已成為一門極其重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。,三、數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成,以下所討論的是模擬信號的數(shù)字信號處理系統(tǒng).,,前置預(yù) 濾波器,,A/D 變換器,,數(shù)字信號 處理器,,D/A 變換器,,模擬 濾波器,,模擬,xa(t),PrF,ADC,DSP,DAC,PoF,模擬,ya

10、(t),x(n),y(n),(1)前置濾波器,將輸入信號xa(t)中高于某一頻率(稱折疊頻率，等于抽樣頻率的一半)的分量加以濾除。,,,,t,xa(t),0,(2)A/D變換器,由模擬信號產(chǎn)生數(shù)字信號（一個(gè)二進(jìn)制流）。其有兩個(gè)過程：抽樣和保持。 抽樣：每隔T秒(抽樣周期)取出一次xa(t)的幅度，此信號稱為離散信號。它只表示時(shí)間點(diǎn)0，T,2T,nT,上的值xa(0),xa(T),xa(2T),xa(nT)..。 保持：在保持電路中將抽樣信號變換成數(shù)字信號，因?yàn)橐话悴捎糜邢尬欢M(jìn)制碼，所以它所表示的信號幅度就是有一定限制的。 經(jīng)過A/D變換器后，不但時(shí)間離散化了，幅度也量化了，這種信號稱為數(shù)字信

11、號。用x(n)表示。,例子,如4位碼，只能表示24=16種不同的信號幅度，這些幅度稱為量化電平。 當(dāng)離散時(shí)間信號幅度與量化電平不相同時(shí)，就要以最接近的一個(gè)量化電平來近似它。 所以經(jīng)過A/D變換器后，不但時(shí)間離散化了，而且幅度也量化了，產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制流。,,,,t,0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,xa(t),,,0,x(n)的二進(jìn)制數(shù),0011,0110,,,,,,,,0011,0110,0111,0010,1100,1001,1001,0010,,,,抽樣,量化,n,,,x(n),n,,,,,,,,,,,,,,(3)數(shù)字信號處理器(DSP),按照預(yù)定要求，在

12、處理器中將信號序列x(n)進(jìn)行加工處理得到輸出信號y(n).,,n,,,,,,,,,,,,,,,y(n),輸出,(4)D/A變換器,經(jīng)過D/A變換器，將數(shù)字信號序列反過來變換成模擬信號，這些信號在時(shí)間點(diǎn)0,T,2TnT,上的幅度應(yīng)等于序列y(n)中相應(yīng)數(shù)碼所代表的數(shù)值大小。 即由一個(gè)進(jìn)制流產(chǎn)生一個(gè)階梯波形，是形成模擬信號的第一步。,(5)后置濾波器,把階梯波形平滑成預(yù)期的模擬信號。 以濾除掉不需要的高頻分量，生成所需的模擬信號ya(t).,,,,t,ya(t),實(shí)際數(shù)字信號處理系統(tǒng),實(shí)際系統(tǒng)并不一定要包括它的所有框圖。 如有些系統(tǒng)只需數(shù)字輸出，可直接以數(shù)字形式顯示或打印，就不需要D/A變換器；

13、 另一些系統(tǒng)的輸入就是數(shù)字量，因而就不需要A/D變換器； 純數(shù)字系統(tǒng)則只需要數(shù)字信號處理器這一核心即可。,二、數(shù)字信號處理的學(xué)科概貌 1.數(shù)字信號處理開端,在國際上一般把1965年由Cooley-Turkey提出快速付里葉變換(FFT)的問世，作為數(shù)字信號處理這一學(xué)科的開端。 而它的歷史可以追溯到17世紀(jì)--18世紀(jì)，也即牛頓和高斯的時(shí)代。,2.數(shù)字信號處理領(lǐng)域的理論基礎(chǔ),數(shù)字信號處理的基本工具：微積分，概率統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)過程，高等代數(shù)，數(shù)值分析，近代代數(shù)，復(fù)雜函數(shù)。 數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ)：離散線性變換(LSI)系統(tǒng)理論，離散付里葉變換(DFT)。,3.“數(shù)字信號處理”又成為一些學(xué)科的理論基礎(chǔ),

14、在學(xué)科發(fā)展上，數(shù)字信號處理又和最優(yōu)控制，通信理論，故障診斷等緊緊相連，成為人工智能，模式識(shí)別，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字通信等新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)。,4.數(shù)字信號處理學(xué)科內(nèi)容,數(shù)字信號處理學(xué)科包含有 （1）離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)分析 （2）離散時(shí)間信號時(shí)域及頻域分析、離散付里葉變換（DFT）理論。 （3）信號的采集，包括A/D,D/A技術(shù)，抽樣，多率抽樣，量化噪聲理論等。 （4）數(shù)字濾波技術(shù) （5）譜分析與快速付里葉變換（FFT），快速卷積與相關(guān)算法。 （6）自適應(yīng)信號處理,（7）估計(jì)理論，包括功率譜估計(jì)及相關(guān)函數(shù)估計(jì)等。 （8）信號的壓縮，包括語音信號與圖象信號的壓縮 （9）信號的建模，包括AR，MA，A

15、RMA等各種模型。 （10）其他特殊算法（同態(tài)處理、抽取與內(nèi)插、信號重建等） （11）數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)。 （12)數(shù)字信號處理的應(yīng)用。,以上（1）（2）（3）三點(diǎn)是理論和技術(shù)分析的基礎(chǔ)，是最基本的，（4）（5）（6）為本課程教學(xué)內(nèi)容。 其中濾波技術(shù)又可分為經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。經(jīng)典濾波為本科階段學(xué)。主要為FIR 和IIR數(shù)字濾波器。 自適應(yīng)信號處理作為簡介。,第二節(jié)數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn),數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)方法,1.采用大、中小型計(jì)算機(jī)和微機(jī)。 2.用單片機(jī)。 3.利用通用DSP芯片 4.利用特殊用途的DSP芯片 也有更一種分法： 1.軟件實(shí)現(xiàn)法 2.硬件實(shí)現(xiàn)法 3.用通用的可編程的數(shù)字信號處理

16、器實(shí)現(xiàn)法是目前重要的數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)方法，它即有硬件實(shí)現(xiàn)法實(shí)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，又具有軟件實(shí)現(xiàn)的靈活性優(yōu)點(diǎn)。,1.采用大、中小型計(jì)算機(jī)和微機(jī),工作站和微機(jī)上各廠家的數(shù)字信號軟件，如有各種圖象壓縮和解壓軟件。 用這一方法優(yōu)點(diǎn)：可適用于各種數(shù)字信號處理的應(yīng)用場合，很靈活。,2.用單片機(jī),由于單片機(jī)發(fā)展已經(jīng)很久，價(jià)格便宜，且功能很強(qiáng)。 優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)不同環(huán)境配不同單片機(jī)，其能達(dá)實(shí)時(shí)控制，但數(shù)據(jù)運(yùn)算量不能太大。,3.利用通用DSP芯片,DSP芯片較之單片機(jī)有著更為突出優(yōu)點(diǎn)。 如內(nèi)部帶有乘法器，累加器，采用流水線工作方式及并行結(jié)構(gòu)，多總線速度快。配有適于信號處理的指令(如FFT指令)等。 目前市場上的DSP芯片有：

17、 美國德州儀器公司Texas Instrument（TI):TMS320C2000、TMS320C5X、TMS320C6X 占有70% Analog Devices的ADSP-21xx、TigerSharc DSP、SHARC DSP Lucent 的DSP-16xx、DSP 16000 Motorola的DSP-56800、DSP 563xx 還有AT（2）對振動(dòng)信號的譜分析,可了解振動(dòng)物體的特性,為設(shè)計(jì)或故障診斷提供資料和數(shù)據(jù)。（3）對于高保真音樂和電視這樣的寬帶信號轉(zhuǎn)到頻率域后極大多數(shù)能量集中在直流和低頻部分,就可把頻譜中的大部分成分濾去,從而壓縮信號頻帶。,二、信號濾波,數(shù)字濾波就是在

18、形形色色的信號中提取所需要的信號,抑制不需要的信號或干擾信號。 應(yīng)用于（1）消除信息在傳輸過程中由于信道不理想所引起的失真, （2）濾除不需要的背景噪聲，（3）去除干擾、（4）頻帶分割， 信號譜的成形。 所以它廣泛地應(yīng)用于數(shù)字通信，雷達(dá)，遙感，聲納，語音合成，圖象處理，測量與控制，高清晰度電視，多媒體物理學(xué)，生物醫(yī)學(xué)，機(jī)器人等。,三、DSP的典型應(yīng)用,1、經(jīng)典信號處理：數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速付里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積等。 2、現(xiàn)代信號處理：AR、ARMA、卡爾曼濾波、小波變換等。 3、語音處理：語音編碼、語音合成、語音識(shí)別、語音增強(qiáng)、語音郵件、語音儲(chǔ)存等。 4、圖像/圖形：二維和

19、三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識(shí)別、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺、多媒體、電子地圖、圖像增強(qiáng)等。 5、軍事；保密通信、雷達(dá)處理、聲吶處理、導(dǎo)航、全球定位、跳頻電臺(tái)、搜索和反搜索等。,6、儀器儀表：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、地震處理等。 7、自動(dòng)控制：控制、深空作業(yè)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制等。 8、醫(yī)療：助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)、心電圖等。 9、家用電器：數(shù)字音響、數(shù)字電視、可視電話、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲等。,1、語音壓縮,在手機(jī)中用可將語音壓縮至13bsp,在Inmarsat 衛(wèi)星電話中用將語音壓縮至4.3bps后,仍具有良好的清晰度。在語音信箱、留言電話方面也都采用語

20、音壓縮技術(shù)和。,2、圖像處理,數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)用于圖像處理有： （1）數(shù)據(jù)壓縮:采用壓縮編碼，可在保證一定圖像（或聲音）質(zhì)量的條件下，以最小的數(shù)據(jù)率來表達(dá)和傳送圖像（或聲音）信息。 （2）圖像復(fù)原 （3）清晰化與增強(qiáng) 由于單個(gè)數(shù)字圖像以1兆個(gè)采樣值的量級表示，所以要求高性能的處理機(jī)、高密度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。即要求高速度硬件。,數(shù)字壓縮,數(shù)據(jù)壓縮在一定條件下把原始信號所含信息數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮,如語音、聲音、圖像信號中含有許多冗余信息,通過數(shù)字信號壓縮算法最大限度地去除這些信號中的冗余度,使壓縮后信號帶寬減小,提高傳輸效率。作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)可降低所需存儲(chǔ)介質(zhì)的容量。例如直徑為120的光盤,本來存儲(chǔ)的只是一套

21、70分鐘的 立體聲音樂,現(xiàn)在可將70分鐘電視信號和音樂信號都壓縮到120的光盤上,即光盤。,會(huì)議電視和可視電話,采用完成視頻圖像信號的壓縮,制成可通過公用電話交換網(wǎng)()傳輸?shù)臅?huì)議電視或可視電話。,3.雷達(dá),在軍事上，雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、射擊武器等組成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。 當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入雷達(dá)的作用半徑以內(nèi)并被雷達(dá)自動(dòng)跟蹤時(shí)，雷達(dá)就測量出目標(biāo)的當(dāng)前位置(距離、方位角和高低角)，并把數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，推算出目標(biāo)的航向，航速，引導(dǎo)導(dǎo)彈或自動(dòng)火炮去擊中目標(biāo)(愛國者導(dǎo)彈對飛毛腿導(dǎo)彈)。雷達(dá)系統(tǒng)是應(yīng)用高性能數(shù)字信號處理技術(shù)的一個(gè)例子。 雷達(dá)系統(tǒng)主要信號處理功能包括： 信號產(chǎn)生、匹配濾波、門限比較、目標(biāo)參數(shù)(如射程、方位和

22、速度)估計(jì)。,4.通信,整個(gè)通信領(lǐng)域幾乎沒有不受數(shù)字信號處理技術(shù)影響的地方。(占60%） DSP主要應(yīng)用于通信的熱門產(chǎn)品中。如：蜂窩電話（Cellular phone)、ADSL調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器(Cable modem)、藍(lán)牙技術(shù)(bluetooth)產(chǎn)品，數(shù)字電話應(yīng)答機(jī)（digital telephone answering device)、全球定位系統(tǒng)（global positioning system,GPS），衛(wèi)星電話(satellite phone)、電話會(huì)議(conference speaker phone)、電視電話會(huì)議編譯碼器(video conferencing c

23、ode )、IP電話(voice over IP)、IP傳真(fax over IP)、ATM電話(voice over ATM)、智能天線(smart antenna)、PCS用戶端(subscriber set)。,回聲抵消裝置,利用通信衛(wèi)星打越洋長途電話時(shí),因靜止衛(wèi)星離地球表面36000,通信延時(shí)為0.24,就會(huì)在話機(jī)中聽到自己的講話,影響正常通話,現(xiàn)在采用了做的回聲抵消器,可把回聲抑制掉。,調(diào)制解調(diào)器,調(diào)制解調(diào)器()。為在電話線上傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),采用可做成符合規(guī)定的各種調(diào)制解調(diào)器,尤其是符合.32、.33、.34建議的高速,都可用軟件加以實(shí)現(xiàn),5.電話、電報(bào),脈沖編碼調(diào)制PCM：抗干擾

24、性強(qiáng)。但其對語音信號進(jìn)行PCM編碼，碼率64kb/s。為了提高信道的利用率，必須壓縮語音碼率。 語音壓縮編碼的方法很多，如自適應(yīng)差分脈調(diào)制（ADPCM），32kb/s的數(shù)碼率達(dá)到了長途電話的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且復(fù)雜程度較低，1988年被CCITT（國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)）建議為長途傳輸中的一種新型國際通用語音編碼方法。,6.擴(kuò)頻通信,與數(shù)據(jù)壓縮相反。 它的根據(jù)是仙農(nóng)編碼定理：在一定的條件下，只要碼的長度充分大時(shí)，一定存在一種編碼、譯碼方法，使錯(cuò)誤譯碼率充分小。 近年來，在國防上實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率隱蔽與抗電子干擾，采用了擴(kuò)頻通信技術(shù)，用300千比特/秒的數(shù)碼率傳送64千比特/秒的語音，可以使敵方對此信號難以偵

25、察或干擾。,7.OFDM(正交頻分復(fù)用)通信技術(shù),OFDM（orthogonal frequency division multiplexing）正交頻分復(fù)用作為一種多載波傳輸技術(shù)，主要應(yīng)用于數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)、MMDS（multichannel multipoint distribution service）多信道多點(diǎn)分布服務(wù)和WLAN服務(wù)以及下一代陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)。OFDM將數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后調(diào)制為射頻信號。不像常規(guī)的單載波技術(shù)，如AM/FM（調(diào)幅/調(diào)頻）在某一時(shí)刻只用單一頻率發(fā)送單一信號，OFDM在經(jīng)過特別計(jì)算的正交頻率上同時(shí)發(fā)送多路高速信號?？蛇x用基于IFFT/FFT的OFDM實(shí)現(xiàn)方法.近年來

26、，OFDM作為一種可以有效對抗信號波形間干擾的高速傳輸技術(shù)將被更廣泛應(yīng)用于寬帶移動(dòng)通信領(lǐng)域。,8.生物醫(yī)學(xué)信號處理,生物醫(yī)學(xué)信號處理CT / CAT CT：計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影裝置。其中頭顱CT英國EMI公司豪斯菲爾德獲諾貝爾獎(jiǎng)。 CAT:計(jì)算機(jī)X射線空間重建裝置。出現(xiàn)全身掃描，心臟活動(dòng)立體圖形，腦腫瘤異物，人體軀干圖像重建。,8.消費(fèi)類電子產(chǎn)品的應(yīng)用,在消費(fèi)類電子產(chǎn)品（consumer electronics)采用技術(shù)已越來越多。 例如: (1)唱機(jī)。在所有唱機(jī)和光盤驅(qū)動(dòng)器中都采用做信號解調(diào)和誤碼校正,保證 聲音（采用1.4/回放）或優(yōu)質(zhì)圖像的回放.數(shù)字多用光盤（DVD digital ve

27、rsatile disk )、數(shù)字電視/高清晰電視(digital TV/HDTV)、數(shù)字助聽器(digital hearing aid),數(shù)字相機(jī)芯片(digital camera chip)、MPEG(Moving Picture Experts Group)編解碼芯片(encoder chip)、MPEG譯碼器芯片(decoder chip)、MP3播放機(jī)芯片(player chip)、機(jī)頂盒(set top box)。,(2)組合音響。高級的組合音響現(xiàn)都用完成圍繞聲、各種環(huán)境聲場的模擬、混響、均衡等。,五、DSP技術(shù)的發(fā)展方向,數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)成熟,正在獲得廣泛的應(yīng)用。目前在電子和

28、通信領(lǐng)域正在進(jìn)行一場數(shù)字化革命,s在其中扮演著主要角色,它為新體制、新原理和新算法提供了最佳的實(shí)現(xiàn)條件。 DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢，可用四個(gè)字“多快好省”來概括。,1、多、快,1.多。可從廣度和深度看，廣度是指DSP的型號越來越多。如TMS320C2x（控制）/5x（低功耗）/6x（高性能處理）.從深度講是多CPU的糅合，一種多DSP的糅合，一種DSP的核和其他事務(wù)性處理的核的糅合在一起如RM核。 2.快，即運(yùn)算的速度越來越快，指令速度越來越快，頻率越來越高，功能越來越強(qiáng)。,2、好、省,3.好。主要是指性能價(jià)格比。 性價(jià)比符合摩爾定律：每隔18個(gè)月，芯片的速度提高一倍，價(jià)格是原來的一半。這是由于半

29、導(dǎo)體工藝的發(fā)展，使得成本降低引起的。 4.省。功耗越來越低。 正是由于DSP多快好省的發(fā)展，DSP的應(yīng)用范圍越來越寬。,作業(yè),1.寫一篇綜述文章，主要方面為DSP的技術(shù)、發(fā)展趨勢、或在某一方面的研究，或是了解某一領(lǐng)域用DSP的的前景等。 要求按論文寫作要求。有題目、作者、摘要、關(guān)鍵字、參考文獻(xiàn)及外文摘要。 上交時(shí)間為二個(gè)星期之后的今日。 2.本學(xué)期要求學(xué)生期未考前要出一份卷子，要求是原創(chuàng)性。即同學(xué)平時(shí)看的課內(nèi)外有關(guān)數(shù)字信號處理課程的書中本學(xué)期講的不明白的問題。,小結(jié),1.什么是數(shù)字信號處理 2.數(shù)字信號處理的學(xué)科分支 3.數(shù)字信號處理的基本組成 4.數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)方法 5.數(shù)字信號處理的特

30、點(diǎn) 6.數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域 7.數(shù)字信號處理的發(fā)展趨勢,數(shù)字信號處理(DSP)(Digital Signal Processing),凡是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ脭?shù)字硬件、對數(shù)字信號所進(jìn)行的一切變換或按預(yù)定規(guī)則所進(jìn)行的一切加工處理運(yùn)算。,,數(shù)字信號處理基本學(xué)科分支,數(shù)字信號濾波 數(shù)字信號頻譜分析,,數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成,,前置預(yù) 濾波器,,A/D 變換器,,數(shù)字信號 處理器,,D/A 變換器,,模擬 濾波器,,模擬,Xa(t),PrF,ADC,DSP,DAC,PoF,模擬,Ya(t),,數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)方法,1.采用大、中小型計(jì)算機(jī)和微機(jī)。 2.用單片機(jī)。 3.利用通用DSP芯片 4.利用特殊用途的DSP芯片,,數(shù)據(jù)信號處理的特點(diǎn),與模擬系統(tǒng)(ASP)相比，數(shù)字系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 精度高 可靠性 靈活性大 易于大規(guī)模集成 時(shí)分復(fù)用 可獲得高性能指標(biāo) 二維與多維處理,,數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域,數(shù)字信號處理應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為： 信號分析 信號濾波,,DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢,DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢：四個(gè)字“多快好省”。,,